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【高水平大学建设】广州大学上半年主要科研成果扫描•自然科学

时间:2017-07-07 11:22:25  来源:  作者:  访问:

22016年度国家科学技术进步奖二等奖

 

19日,2016年度国家科学技术奖励大会在人民大会堂举行,会上揭晓了国家科技进步奖的评选结果。我校作为第三参与单位、工程抗震中心谭平研究员作为第二获奖人的“广州塔工程关键技术”项目获国家科学技术进步奖二等奖;我校参与、土木工程学院张季超教授作为第五获奖人的“城市高密集区大规模地下空间建造关键技术及其集成示范”项目获得国家科技进步二等奖。

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“广州塔工程关键技术”项目由我校和上海建工集团股份有限公司、广州市设计院等单位共同完成。我校抗震中心在周福霖院士、欧进萍院士的直接指导下,由主要技术负责人谭平率领技术攻关团队针对广州塔建设中的创新科技项目,首次提出了采用直线电机驱动的结构两级主被动复合调谐减振控制技术,对其进行了系统的理论、试验与应用研究,并结合实际重点工程——广州塔的振动控制,完成了两级主被动复合调谐减振控制系统设计、装置施工图设计、信号采集系统设计等一整套完善的结构两级主被动调谐控制技术应用实施体系。该项目在国内首次将主被动复合调谐减振控制系统应用于实际工程,整套控制装置实现国产化,具有完全自主知识产权。该技术成果的成功实施,为我国高层、超高层、高耸结构的抗震抗风问题的解决,提供了一条先进、有效、经济的崭新途径,使我国步入该领域的世界前沿。

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“城市高密集区大规模地下空间建造关键技术及其集成示范”项目由同济大学牵头,重庆大学、上海交通大学和广州大学等单位共同完成。项目团队攻克了当前我国在城市高密集地区大规模、集群化建造地下空间面临的周边环境控制、改扩建及安全穿越等关键难题,建立了以点状新建与改扩建、线状穿越、面上集成示范为主线的具有自主知识产权和经工程验证的核心技术成果体系。这是首次以“城市地下空间”为主题的国家级科技成果,也是高校与企业强强联合科技攻关的结晶。研究成果已成功应用于北京、上海、广州、印度等130余项重大工程中,为城市地下空间的可持续开发利用提供了强有力的理论和技术支撑。

  

“拱结构稳定性及优化设计关键技术研究和应用”

获高等学校科学研究优秀成果(科学技术)二等奖

 

222日,教育部科技发展中心公布了2016年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)授奖项目名单。我校作为第一获奖单位,广州大学—淡江大学工程结构灾害与控制联合研究中心刘爱荣教授、傅继阳研究员、黄永辉副研究员、吴玖荣教授等作为首要获奖人的“拱结构稳定性及优化设计关键技术研究和应用”获科技进步二等奖。

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                图为中山市中山一桥的建设应用了该项研究

项目由广州大学牵头,四川西南交大土木工程设计有限公司,广东交通职业技术学院,广州市市政工程设计研究总院等单位共同完成。拱结构因其跨越能力强、造型美观、经济适用等优点在土木建筑结构中得到了广泛应用,但拱结构在设计、施工和服役过程中,其稳定性问题是工程师们始终关注的焦点,项目研发的关键技术将确保拱结构的稳定和安全。项目在拱结构稳定体系设计与优化、拱桥静力侧倾失稳计算与设计方法、拱桥侧倾动力失稳判据与计算方法、拱形屋盖结构的优化设计方法四个方面取得了创新性突破,解决了拱结构的稳定性与优化设计关键技术问题。

 

 

“强震作用下高速铁路桥梁损伤破坏及全寿命性能设计与控制”

获评国家自然科学基金联合项目A

 

61日,在成都举行的国家自然科学基金联合项目评审会上,我校抗震研究中心周福霖院士主持的国家自然科学基金联合项目“强震作用下高速铁路桥梁损伤破坏及全寿命性能设计与控制”经过国家基金委及现场专家的严格评审及咨询答辩,从众多评审项目中脱颖而出,荣获A级。此次评审项目中,仅有2个单位获此殊荣。

 

该项目团队通过分析高速铁路桥梁的地震破坏形态与抗震性能,研究了其全寿命抗震设计的失效设防水准,评价指标及方法,建立了高速铁路桥梁全寿命抗震性能评价理论体系和设计方法;通过研究地震与列车多维耦合作用下高速铁路桥梁的减震控制原理和方法,构建了高速铁路桥梁减震控制理论体系。

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                   图为项目模型试验现场

该项目的研究成果初步提出了强震作用下高速铁路桥梁损伤破坏及全寿命性能的设计与控制,建立了高速铁路桥梁全寿命抗震性能评价理论体系和设计方法,为构建高速铁路桥梁控制理论体系建立了基础。该成果为我国高速铁路桥梁建设工程提供了技术突破,更重要的是能为我国高铁建设工程走出国门、走向世界提供技术支撑依据。

 

 

32016年度广东省科学技术奖

 

27日,广东省创新发展大会在广州召开,中共中央政治局委员、广东省委书记胡春华,省长马兴瑞出席大会,并颁发2016年度广东省科学技术奖。我校共有3项科技成果获奖,其中2项为第一单位,1项为第二单位,获奖数量居全省高校第八位。

 

大会颁发了1项特等奖、28项一等奖、66项二等奖以及142项三等奖。我校2个第一单位获奖项目中,以土木工程学院张季超教授为第一完成人的“新型绿色工业化装配整体式住宅关键技术的创新与实践”获二等奖,以物理与电子工程学院郭康贤教授为第一完成人的“微纳量子结构元激发及其非线性光学特性”获三等奖;我校作为第二参与单位的获奖项目中,以生命科学学院吴毅教授作为第二获奖人的“广东陆生野生脊椎动物生物学研究及应用”获二等奖。

 

 

AAS Nova专题报道物理学院教师研究成果:一颗垂死恒星的回声

 

531日,我校物理与电子工程学院2017年新进教师窦立明博士及其合作者发表在国际权威杂志<<天体物理快报>> The Astrophysical Journal Letters)上的论文被美国天文学会刊物研究亮点网站(AAS Nova)选为研究亮点,以“一颗垂死恒星的回声”(Echoes from a Dying Star)为题刊发了专题报道。

 

据了解,美国天文学会刊物研究亮点网站(AAS Nova)每周从美国天文学会出版的多个天文刊物中选出不超过5篇论文作为研究亮点专门撰文予以介绍。窦立明博士及其合作者在极亮红外星系F01004-2237中探测到显著的长时标红外光变,并且成功解释为先前发生的恒星潮汐撕裂事件(TDE)的尘埃再辐射发出的回响信号。该研究成果以“Discovery of a Mid-infrared Echo from the TDE Candidate in the Nucleus of ULIRG F01004-2237”为题发表在国际权威杂志<<天体物理快报>> The Astrophysical Journal Letters)上,第一作者和共同通信作者之一为我校物电学院窦立明博士,合作者包括中国科学技术大学、加州理工学院和NASA JPL实验室的学者和研究生。

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自去年窦立明博士同他人合作首次探测到TDE的红外回响信号并且引起广泛国际关注以来,其团队一直在深入开展后续工作,本次研究工作是他们在TDE红外回响方面的第三项工作。这项研究得到了国家自然科学基金委、中国科学院等机构的资助。

 

 

物理学院研究生在国际顶级期刊《IEEE工业电子》发表文章

   

近日,我校物理与电子工程学院研究生王燕芬在导师杨汝教授的指导下,在分布式发电系统中功率变换器的非线性现象领域取得重大突破,成功研究了Buck-boost功率变换器中混沌动力学产生的机理。511日,王燕芬同学作为第一作者的研究成果《Smale horseshoes and symbolic dynamics in buck-boost DC-DC converter》在国际顶级期刊《IEEE Transactions on Industrial Electronics(IEEE工业电子》)发表。

 

DC-DC变换器是电力电子调节系统的重要组成部分,用于改变和控制电压幅值。在电力电子系统中,非线性动力学和混沌的研究在分布式发电系统的电能质量和稳定性方面变得越来越重要。深入研究电路系统的动态特性及其新的理论分析和控制方法,对于提高系统的工作范围、稳定性、转换效率等都具有十分重要的意义。该项研究成果——通过分析双曲不动点的稳定性,描述了不变流形的几何结构,并给出了动力学系统解的性质。不动点的稳定和不稳定流形横截相交形成的Smale马蹄是全局混沌行为的本质。数值仿真证明全局混沌的形成,电路实验展示局部和全局混沌。只要系统存在一个或多个鞍点,该分析方法可以应用于其他类型的功率转换器上。

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稳定和不稳定流形及相同参数下系统的Poincare截面,实验得到的局部和全局混沌相图

IEEE Transactions on Industrial Electronics》是Wiley-IEEE出版社旗下的国际电力、能源与工业应用领域顶尖期刊之一,主要报道最具创新性的通信网络与传播、电子能源与工业应用、信号处理与分析方面研究成果,其SCI(科学引文索引)影响因子为6.383,是电子电气界内最高影响因子的高学术质量科技期刊。

 

 

化工学院师生在《Catalysis Science & Technology》发表封面文章

 

29日,在李楠教授和刘兆清研究员的指导下,我校化学化工学院硕士研究生谭亮等人成功制备出一种高效稳定的微生物燃料电池氧还原阴极催化材料,并作为封面文章发表于国际学术杂志《Catalysis Science & Technology》(IF: 5.287)。

传统的燃料电池不同,微生物燃料电池利用厌氧菌消耗水体中的有机物产生电子,经外电路循环以氧气作为电子受体达到产能和污染物降解的双重功能,被认为是一种可持续的无污染绿色能源技术。前期的研究表明,阴极的氧还原催化反应是决定电池产电性能的重要因素,因此,合理设计和开发一种高效稳定的阴极氧还原催化剂材料对微生物燃料电池的发展有着重要的理论和现实意义。

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结合课题组前期的研究工作,谭亮等人通过采用碳模板高温热解的方法,成功制备了一种完整空心球结构的Co3O4修饰氮掺杂碳纳米材料。与一般的阴极催化材料相比,空心球结构有效地提高了催化剂的比表面积,大大增加了可利用的催化活性点。另外,氮掺杂碳的存在一方面可以加强对氧气的吸附作用,另一方面弥补了Co3O4电子传输的缺陷,使其在微生物燃料电池催化中最大输出功率达到553 ± 10 mW m−2,相对于单一的Co3O4,其产电性能提高了近8倍。并且在电池运行800 h之后,输出电压没有明显损失,体现了其在绿色能源和处理水体污染方面的巨大应用潜力。

 

 

张景中院士团队挑战数学高考机器人类人自动解题技术

 

67日晚,数学高考机器人“AI-MATHS”公开挑战高考试题,解答全国二卷数学卷,用时10分钟拿下100分(总分150分)的新闻引起社会广泛关注。值得一提的是,我校张景中院士团队参与了该项目关键技术的研发工作。

 

据悉,“AI-MATHS”是依托大数据、人工智能、自然语言识别等技术,研发的一款以自动解题技术为核心的人工智能系统。“AI-MATHS”是国家高技术研究发展计划(863计划)课题“初等数学问题求解关键技术及系统”的研究成果,该项目面向初等数学问题,进行数学问题的题意自动分析,将标准化试卷形式的数学问题转化为问题求解工具可以接受的语义形式,并生成类人的答题过程。

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该项目的承担单位为成都电子科技大学,广州大学作为合作承担单位,由我校张景中院士领衔的智能软件研究院承担该项目初等数学问题类人自动求解部分内容,攻关相关关键技术,实现立体几何、解析几何、向量与复数等问题的类人自动解题,张景中院士作为该项目的总顾问对该项目进行了全程技术指导。

 

 

周福霖院士团队攻克港珠澳大桥抗震难题

 

52日,港珠澳大桥海底隧道全线合龙,标志着大桥主体工程即将全线贯通。作为世界上最长跨地震断层的跨海大桥,港珠澳大桥抗震设计是一大难题。而中国工程院院士、广州大学工程抗震研究中心主任、教授周福霖的团队经过详细计算分析,将隔震层设置在桥墩顶部。该团队将每个桥墩顶分开两个挑梁,挑梁上安装着不同类型的隔震装置,包括橡胶隔震支座、盆式摩擦滑板隔震支座等。一旦地震发生,这些隔震层设置可减少三分之二的地震力。

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8级地震不怕,9级地震也不怕,”周福霖说。作为世界最长的海上全桥隔震桥梁,港珠澳大桥在防震上可称是“世界上最安全的跨海大桥”。目前,这项隔震保护技术已在我国5000多栋房屋和350座桥梁得到应用。

 

(宣讯)

 

         

 

  

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